[0001] Die Erfindung betrifft eine Entkernvorrichtung zum Entkernen von Gussteilen mit Sandkern
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Entkernvorrichtung umfasst Halterungen
zum Halten oder Unterstützen eines zu entkernenden Gussteils. Die Halterungen sind
mit Dämpfungselementen versehen, auf denen bzw. an denen das Gussteil aufliegt oder
anliegt.
[0002] Wenn Gussteile, insbesondere Metallgussteile, Hohlräume aufweisen sollen, werden
oft Sandkerne verwendet, die in die Gussform eingelegt werden und den zu bildenden
Hohlraum beim Gießen von flüssigem Gießmaterial freihalten. Nach dem Erstarren des
Gussteils müssen die Sandkerne dann entfernt werden, um den Hohlraum im Gussteil freizugeben.
[0003] Sandkerne werden aus Formsand gebildet, die mit einem Kernsandbinder, beispielsweise
einem Kunstharz, einem silikatischen, einem organischen oder anorganischen Bindemittel,
formbar sowie druck- und scherfest gemacht werden.
[0004] Zum Entkernen nach dem Erstarren des Gussteils müssen die beim Gießen notwendigerweise
formstabilen Sandkerne destabilisiert werden. Dies erfolgt maschinell in einer Entkernvorrichtung,
in der das Entkernen üblicherweise einstufig oder zweistufig erfolgt.
[0005] Bei der einstufigen Entkernung wird das erstarrte und entformte Gussteil auf eine
Halterung gesetzt und mit einem meist pneumatischen Hammer bearbeitet. Durch das Hämmern
auf das Gussteil werden Erschütterungen in den Kern eingeleitet wodurch dieser bricht.
Üblicherweise werden die Hämmer an den Angüssen oder am Speiser angesetzt, um das
Gussteil zu schonen. Zum selben Zweck ist die Halterung mit Dämpfungselementen versehen
auf denen das Gussteil aufliegt. Durch solche Dämfungselemente wird vermieden, dass
das Gussteil beim Hämmern durch Gegenkräfte der Halterung beschädigt wird.
[0006] Bei der zweistufigen Entkernung wird nach der beschriebenen ersten Stufe das Gussteil
in einer zweiten darauf folgenden Stufe gerüttelt. Dies kann in derselben Halterung,
oder aber in einer anderen Halterung und gegebenenfalls in einer separaten Rüttelvorrichtung
erfolgen. Durch das intensive Rütteln wird der gebrochene Sandkern durch Massenträgheitseffekte
und Reibungseffekte (innere Reibung, Reibung an der Hohlraumwand) so weit zerrieben
und zerkleinert, dass er aus dem Gussteil ausgeschüttet und/oder ausgeblasen werden
kann.
[0007] Auch in der zweiten Stufe, in der das Gussteil gerüttelt wird, ist es wichtig, die
Halterung mit Dämpfungselementen zu versehen, an denen das Gussteil anliegt, um Beschädigungen
desselben durch den Rüttelvorgang zu vermeiden.
[0008] Die Dämpfungselemente müssen hierbei mehrere, sich widersprechende Eigenschaften
in sich vereinen: Durch das Hämmern in der ersten Stufe des Entkernens übertragen
sich Impulse durch das Gussteil auf die Dämpfungselemente der Halterung, und von dort
Gegenimpulse in das Gussteil zurück. Die Dämpfungselemente müssen daher weicher als
das Gussmaterial sein, da ansonsten Macken und Schlagstellen als Beschädigungen im
Gussteil entstehen. Bei der zweiten Stufe des Entkernvorgangs, beim Rütteln, sind
Reibungen zwischen dem Gussteil und den Halterungen der Entkernvorrichtung nicht zu
vermeiden. Die Dämpfungselemente der Halterungen müssen daher verschleißfest sein,
um nicht nach wenigen Entkernvorgängen ausgetauscht werden zu müssen. Schließlich
zerfallen Sandkerne beim Hämmern und Rütteln um so besser, je höher die Temperatur
des Gussteils und damit des Sandkerns ist, insbesondere wenn ein anorganischer Kernsandbinder
verwendet wird. Dementsprechend muss die Halterung der Entkernvorrichtung, und insbesondere
müssen deren Dämpfungselemente möglichst hohen Temperaturen Stand halten können.
[0009] Im Stand der Technik werden Dämpfungselemente aus duroplastischen Kunststoffen verwendet.
Diese sind in der Regel weicher als das Gussteil und können mäßig hohen Temperaturen
Stand halten, typischerweise bis 80°C, jedoch ist ihre Verschleißfestigkeit verbesserungsfähig.
[0010] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Entkernvorrichtungen
der eingangs genannten Art mit verbesserten Dämpfungselementen auszurüsten, die die
oben genannten Anforderungen besser als im Stand der Technik erfüllen.
[0011] Gelöst ist diese Aufgabe durch eine Entkernvorrichtung nach den Merkmalen des Anspruchs
1 und durch eine Verwendung eines Drahtkissenelements als Dämpfungselement für eine
Halterung zum Halten oder Unterstützen eines Gussteils beim Entkernen in einer Entkernvorrichtung.
Bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Entkernvorrichtung sind in den Ansprüchen
2 bis 6 niedergelegt.
[0012] Gemäß der vorliegenden Erfindung wird also vorgeschlagen, für die Dämpfungselemente,
oder für einen Teil der Dämpfungselemente, oder als Teil von einzelnen Dämpfungselementen
nicht mehr wie bisher Kunststoff zu verwenden, sondern Drahtkissenelemente.
[0013] Solche Drahtkissenelemente sind Gebilde aus Drähten, die mit textilen Verarbeitungsmethoden
zu flächigen Gebilden oder zu Formkörpern geformt wurden. Diese textilen Verarbeitungsmethoden
sind bevorzugt Stricken, Weben und/oder Wirken, wobei im Rahmen der vorliegenden Erfindung
Drahtgestricke als Basis für die Drahtkissenelemente bevorzugt sind.
[0014] Die Drahtkissenelemente, die die Dämpfungselemente oder einen Teil derselben bilden,
können ganz einfach aus einem Drahtgestricke bestehen, oder aber auch aus einem Drahtgewebe
oder einem Drahtgewirke. Sie können auch aus mehreren Schichten von Drahtgestricken
und/oder Drahtgewirken und/oder Drahtgeweben bestehen.
[0015] Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Drahtkissenelemente als Drahtpressformlinge
hergestellt werden, die aus einem oder mehreren verpressten Drahtgestricken bestehen.
Alternativ können auch Drahtgewebe oder Drahtgewirke zu Drahtpressformlingen verpresst
werden. Als weitere Alterative werden Kombinationen aus Drahtgestricken und/oder Drahtgeweben
und/oder Drahtgewirken miteinander verpresst, um die erfindungsgemäßen Drahtpressformlinge
als Drahtkissenelemente herzustellen.
[0016] Für die Drahtkissenelemente können Metalldrähte oder Keramikdrähte, oder auch eine
Kombination aus beidem verwendet werden. Zweckmäßigerweise bestehen die Drähte im
Normalfall aus Stahl.
[0017] Mit der vorliegenden Erfindung, gemäß der die bislang aus Kunststoff bestehenden
Dämpfungselemente von Entkernvorrichtungen durch Drahtkissenelemente ersetzt werden,
werden die eingangs genannten unterschiedlichen Anforderungen an solche Dämpfungselemente
einer Entkernvorrichtung erfüllt: Beim Hämmern zum Brechen der Sandkerne sind keine
Beschädigungen des Gussteils zu befürchten, da die Drahtkissenelemente nachgiebig
sind und die Hammerimpulse aufnehmen. Beim Rütteln zum Zerkleinern der Sandkerne ist
bei den erfindungsgemäß aus Drahtkissenelementen gebildeten Dämpfungselementen kein
übermäßiger Verschleiß zu befürchten, da die einzelnen Drähte, insbesondere wenn es
Stahldrähte sind, sehr verschleißfest gegen Reibungseffekte sind. Schließlich sind
die erfindungsgemäßen Drahtkissenelemente hitzebeständig, wobei sie je nach gewähltem
Drahtmaterial sogar gegen höhere Temperaturen beständig sind, als das Gussteil selbst.
Es ist mit der vorliegenden Erfindung also möglich, das Entkernen bei bislang unerreichten
hohen Temperaturen des Gussteils durchzuführen, so dass die für das Entkernen benötigte
Zeit signifikant verkürzt wird.
[0018] Mit der vorliegenden Erfindung erhöht sich demnach nicht nur die Standzeit der in
einer Entkernvorrichtung notwendigen Dämpfungselemente, was Stillstandszeiten zum
Austausch derselben verringert, sondern es wird auch die für den einzelnen Entkernvorgang
benötigte Zeit verkürzt, was zusätzliche Vorteile bietet.
[0019] Ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäß ausgestaltete Entkernvorrichtung
wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Schnittdarstellung eines Teils einer erfindungsgemäß ausgestalteten
Entkernvorrichtung mit eingesetztem Gussteil;
- Figur 2
- unterschiedliche Beispiele für erfindungsgemäß ausgestaltete Dämpfungselemente.
[0020] In Figur 1 ist ein Teil einer erfindungsgemäß ausgestalteten Entkernvorrichtung im
Schnitt dargestellt. Es handelt sich um eine Rüttelvorrichtung, in die ein Gussteil
1 eingesetzt ist. Bei diesem Gussteil 1 handelt es sich um ein gegossenes Fahrwerksteil
für ein Kraftfahrzeug, dessen Hohlraum mit Formsand 5 ausgefüllt ist. Dieser Formsand
5 wurde bereits in einem anderen Teil der Entkernvorrichtung (nicht dargestellt) durch
Hämmern mit einer Schlagenergie von typischerweise 50 J bis 70 J je Schlag gebrochen.
In der hier dargestellten Rütteleinrichtung wird das Gussteil 1 mit einer typischen
Beschleunigung von bis zu 500 m/s
2 gerüttelt, um den gebrochenen Sandkern zu zerkleinern, so dass er durch Ausschütten
und Ausblasen aus dem Gussteil 1 entfernt werden kann.
[0021] Wie in Figur 1 gut zu erkennen ist, sitzt das Gussteil 1 in einer Halterung 2 mit
einem Dämpfungselement 3, das das Gussteil 1 berührt und bei der Rüttelbewegung abstützt.
[0022] Das Dämpfungselement 3, das in Figur 1 nur schematisch angedeutet ist, ist in Figur
2 in mehreren Beispielen gezeigt. Wie hier erkennbar ist, handelt es sich bei den
Dämpfungselementen 3 erfindungsgemäß um Drahtkissenelemente, die hier aus zu Drahpressformlingen
verpressten Drahtgestricken bestehen. Zur Herstellung dieser Dahtgestricke wurden
im Rundstrickverfahren ein bis drei Stahldrähte mit einer bestimmten Anzahl von Nadeln
zu Schläuchen verstrickt. Die so entstandenen Gestrickeschläuche oder Abschnitte derselben
wurden dann in einem Werkzeug, das der Kontur des erwünschten Drahtkissenelements
entspricht, unter hohem Druck zu formstabilen Drahtpressformlingen verpresst.
[0023] Diese Drahtpressformlinge sind formstabil, jedoch elastisch nachgiebig, dabei gleichzeitig
verschleißfest gegen Reibung und unempfindlich gegen hohe Temperaturen.
1. Entkernvorrichtung zum Entkernen von Gussteilen (1) mit Sandkern, umfassend mindestens
eine Halterung (2) zum Halten oder Unterstützen eines zu entkernenden Gussteils (1),
wobei die Halterung (2) mit Dämpfungselementen (3) versehen ist, auf oder an denen
das Gussteil (1) zur Vermeidung einer Beschädigung durch Hämmern und/oder Rütteln
aufliegt oder anliegt,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Teil der Dämpfungselemente (3) aus Drahtkissenelementen (4) gebildet
ist.
2. Entkernvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drahtkissenelemente (4) aus einem Drahtgestricke hergestellt sind.
3. Entkernvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drahtkissenelemente (4) aus einem Drahtgewebe und/oder einem Drahtgewirke hergestellt
sind.
4. Entkernvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drahtkissenelemente (4) als Drahtpressformlinge aus einem verpressten Drahtgestricke
und/oder Drahtgewebe und/oder Drahtgewirke ausgebildet sind.
5. Entkernvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Drahtkissenelemente (4) aus einem Gestricke oder Gewebe oder Gewirke aus Metalldrähten
und/oder aus Keramikdrähten hergestellt sind.
6. Entkernvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Metalldrähte aus Stahl bestehen.